计算机数学基础-本科阶段

发布时间 2023-10-29 21:13:12作者: rexrex

离散数学(上册)目录

第一章:命题逻辑与谓词逻辑

  • 命题逻辑
    • 命题与命题公式
    • 逻辑连接词与真值表
    • 真值与合取范式与析取范式
  • 谓词逻辑
    • 谓词与谓词公式
    • 全称量词与存在量词

第二章:集合论

  • 集合的基本概念
  • 集合的运算
  • 集合的关系
  • 集合的代数系统

第三章:关系与函数

  • 二元关系
    • 关系的定义与性质
    • 关系的闭包与传递闭包
    • 关系的等价关系
  • 函数
    • 函数的定义与性质
    • 函数的特性与分类
    • 可计算函数与可计算性

第四章:图论

  • 图的基本概念
    • 图的定义与性质
    • 图的表示方法
    • 子图与生成树
  • 图的连通性
    • 连通图与连通分量
    • 欧拉图与哈密顿图
  • 图的着色与平面图
    • 图的着色问题
    • 平面图的定义与性质

离散数学(下册)目录

第五章:代数系统

  • 半群
  • 群与环
  • 域与布尔代数

第六章:计数原理

  • 基本计数原理
  • 排列与组合
  • 生成函数与递推关系

第七章:概率论基础

  • 概率与条件概率
  • 随机变量与概率分布
  • 期望与方差
  • 大数定律与中心极限定理

第八章:数理统计基础

  • 参数估计
  • 假设检验
  • 方差分析

线性代数(上册)目录

第一章:向量与向量空间

  • 向量的基本概念
  • 向量空间的定义与性质
  • 向量空间的子空间
  • 线性组合与张成子空间

第二章:矩阵与线性方程组

  • 矩阵的基本概念
  • 线性方程组的解法
  • 矩阵的运算与性质
  • 矩阵的逆与行列式

第三章:线性变换

  • 线性变换的定义与性质
  • 矩阵的表示与坐标变换
  • 线性变换的相似与对角化
  • 特征值与特征向量

第四章:欧几里得空间

  • 内积空间的定义与性质
  • 正交性与投影
  • 线性变换的正交性与特殊矩阵
  • 奇异值分解

线性代数(下册)目录

第五章:特殊函数及其应用

  • 复数与复变函数
  • 矩阵函数及其微分
  • 特殊函数及其展开
  • 应用举例

第六章:向量微积分

  • 向量函数的极限、连续性与可导性
  • 向量场的梯度、散度与旋度
  • 曲线积分与曲面积分
  • 广义 Stokes 定理

第七章:线性规划

  • 线性规划的基本概念
  • 单纯形法与对偶理论
  • 整数规划及其应用
  • 网络流

概率论与数理统计(上册)目录

第一章:随机事件与概率

  • 随机事件与样本空间
  • 概率的定义及其性质
  • 条件概率与独立性
  • 贝叶斯公式与全概率公式

第二章:随机变量及其分布

  • 随机变量的基本概念
  • 离散型随机变量及其分布律
  • 连续型随机变量及其概率密度函数
  • 随机变量的函数及其分布

第三章:多维随机变量及其分布

  • 二维随机变量的联合分布与边缘分布
  • 条件分布与独立性
  • 随机变量的矩、协方差矩阵与相关系数
  • 多维正态分布与其应用

概率论与数理统计(下册)目录

第四章:随机变量的数理特性

  • 数学期望与方差
  • 切比雪夫不等式与大数定律
  • 中心极限定理与正态近似
  • 重要离散分布和连续分布

第五章:随机过程及其统计特性

  • 随机过程的基本概念
  • 马尔可夫链与转移矩阵
  • 平稳过程与自协方差函数
  • 谱分析与功率谱密度

第六章:参数估计与假设检验

  • 点估计与区间估计
  • 最大似然估计与贝叶斯估计
  • 参数假设检验与检验方法
  • 方差分析与回归分析

数学分析(上册)目录

第一章:实数与数列

  • 数的性质与分类
  • 有界性与上确界、下确界
  • 数列的极限与收敛性
  • Cauchy 准则与单调数列的极限

第二章:函数与连续性

  • 函数的定义与性质
  • 一致连续性与介值定理
  • 极限与连续函数的运算
  • 分段连续函数与无穷小量

第三章:导数与微分

  • 导数的定义与性质
  • 高阶导数与 Leibniz 公式
  • 微分的定义与微分形式
  • Taylor 公式与高阶无穷小量

第四章:中值定理与导数的应用

  • Rolle 定理与 Lagrange 中值定理
  • Cauchy 中值定理与洛必达法则
  • 函数的单调性与凹凸性
  • 泰勒展开与函数的近似

数学分析(下册)目录

第五章:不定积分

  • 不定积分的定义与基本性质
  • 基本积分公式与换元法
  • 分部积分与特殊函数的积分
  • 定积分与微积分基本定理

第六章:定积分与曲线积分

  • 定积分的定义与性质
  • 反常积分与收敛性判定
  • 曲线积分与格林公式
  • 参数方程下的曲线积分

第七章:多元函数的微分学

  • 多元函数的极限与连续性
  • 偏导数与全微分
  • 隐函数定理与逆函数定理
  • 多元函数的极值与条件极值

第八章:重积分与曲面积分

  • 二重积分的定义与性质
  • 极坐标与换元法
  • 三重积分的定义与性质
  • 曲面积分与斯托克斯定理

工程数学(上册)目录

第一章:复数与级数

  • 复数的运算与性质
  • 复数函数与复变函数
  • 幂级数与泰勒展开
  • 应用举例与解析函数

第二章:微分方程与级数解法

  • 一阶微分方程与解法
  • 高阶微分方程与解法
  • 幂级数解法与常系数线性微分方程
  • 拉普拉斯变换与应用

第三章:傅里叶级数与变换

  • 傅里叶级数及其性质
  • 傅里叶级数的收敛与展开
  • 傅里叶变换与逆变换
  • 离散傅里叶变换与应用

第四章:复变函数与积分变换

  • 复变函数与解析函数
  • 积分变换与拉普拉斯变换
  • 变换的收敛性与性质
  • 应用举例与离散拉普拉斯变换

工程数学(下册)目录

第五章:概率论与统计

  • 随机事件与概率的定义
  • 随机变量与概率分布
  • 数理统计与参数估计
  • 假设检验与方差分析

第六章:随机过程与信号处理

  • 随机过程的定义与性质
  • 平稳过程与功率谱密度
  • 马尔可夫链与马尔可夫过程
  • 信号处理与滤波器设计

第七章:优化理论与方法

  • 凸优化与凸集的性质
  • 线性规划与非线性规划
  • 最优化算法与迭代法
  • 应用举例与最优化软件

第八章:偏微分方程与工程应用

  • 偏微分方程的基本概念
  • 一维热传导方程与波动方程
  • 二维泊松方程与扩散方程
  • 工程领域中的应用

凸优化(上册)目录

第一章:凸集与凸函数

  • 凸集的定义与性质
  • 凸函数的定义与性质
  • 一阶条件与二阶条件
  • Jensen 不等式与拟凸函数

第二章:凸规划问题

  • 凸规划的定义与性质
  • 凸规划的最优性条件
  • 对偶理论与对偶问题
  • 线性规划与半正定规划

第三章:凸优化算法

  • 梯度下降法与次梯度法
  • 改进的次梯度法与随机梯度法
  • 内点法与外点法
  • 其他凸优化算法与应用

第四章:鞍点理论与分布优化

  • 鞍点理论与广义拉格朗日对偶
  • 分布优化与随机凸优化
  • 一致优化与近似算法
  • 应用举例与最优化软件

凸优化(下册)目录

第五章:半正定规划与凸代数

  • 半正定规划的定义与性质
  • 半正定规划的最优性条件
  • 凸代数与矩阵不等式
  • 凸代数在优化中的应用

第六章:凸整数规划与组合优化

  • 凸整数规划的定义与性质
  • 凸整数规划的最优性条件
  • 组合优化与图论
  • 应用举例与最优化软件

第七章:鲁棒优化与强化学习

  • 鲁棒优化的概念与性质
  • 鲁棒优化的方法与应用
  • 强化学习的基本框架
  • 强化学习的算法与应用

第八章:深度学习与凸优化

  • 深度学习的基本思想与模型
  • 深度学习的训练与优化
  • 凸优化在深度学习中的应用
  • 最新进展与应用案例